自动控制原理课程设计-超前校正.pdf

作者：王冠博 专业：自动化 学校：大连海洋大学 一 .课程设计题目 已知单位反馈系统开环传递函数如下： k G s O s 1 0.1 s 1 0.3 s K 6 试设计超前校正环节，使其校正后系统的静态速度误差系数 v ，相角裕度 为45度，并绘制校正前后系统的单位阶跃响应曲线，开环 Bode 图和闭环 Nyquist 图。 二 .课程设计目的 1.通过课程设计使学生更进一步掌握自动控制原理课程的有关知识，加深对内 涵的理解，提高解决实际问题的能力。 2.理解自动控制原理中的关于开环传递函数，闭环传递函数的概念以及二者之 间的区别和联系。 3.理解在自动控制系统中对不同的系统选用不同的校正方式，以保证得到最佳 的系统。 4.理解在校正过程中的静态速度误差系数，相角裕度，截止频率，超前 (滞后 )角 频率，分度系数，时间常数等参数。 5.学习 MATLAB 在自动控制中的应用，会利用 MATLAB 提供的函数求出所需要 得到的实验结果。 6.从总体上把握对系统进行校正的思路，能够将理论操作联系实际、运用于实 际。 三 .课程设计要求 1.认真查阅资料； 1 2.遵守课程设计时间安排； 3.按时上机，认真调试程序； 4.认真书写报告。 四.课程设计内容 1.设计思想 首先确定其 K 值， 调用 MATLAB 函数算出截止频率和相角裕度 并通过 MATLAB 绘 制校正前的单位阶跃响应曲线，开环 Bode 图和闭环 Nyquist 图。之后在 Bode 图上 选取新的截止频率并算出超前网络参数 a 和 T 并写出新的传递函数。最后，通过 MATLAB 绘制校正后的单位阶跃响应曲线，开环 Bode 图和闭环 Nyquist 图。 2. 设计步骤 (1) 已知给定的系统为 Ⅰ型系统，其静态速度误差系数 K v K 题目要求校正后系统 ， 的静态速度误差系数 K v 6 ，取 K 6 。 调用 MATLAB 函数： num=[6]; den=[0.03 0.4 1 0]; G=tf(num,den); [Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(G) 求出： Gm=2.2222 幅值裕度 Pm=21.2373 相角裕度 Wcg=5.7735 相位穿越频率 Wcp=3.7373 幅值穿越频率 ①使用 simulink 绘制校正前单位阶跃响应曲线 2 6 3 2 0.03s +0.4s +s Step Transfer Fcn